專利名稱：一種微波技術(shù)測量木材濕度的電路設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量木材濕度電路，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用微波測量木材濕度的電路設(shè)計。主要實現(xiàn)一種快速、非接觸、無損傷且精度較高的微波測量木材濕度的電路。
背景技術(shù)：
木材的濕度在木材運輸、儲藏、加工和材質(zhì)的評定中是一個重要的指標。從購買原木開始到最終噴漆，在整個木材工作中，知道木材含水率是非常必要。稱重法(干燥工藝前后重量減少)準確測量含水率是唯一全球公認的參考方法，但是這種方法太不實際，再加上費時，費力又費錢，所以更容易使用、快速、侵入性小的儀器成為當(dāng)今市場上的主流?，F(xiàn)在市場上的儀器主要分為兩種:I)接觸式儀表(通過產(chǎn)生電場測量一定深度的木材)。它讀取的深度是基于儀表的特征、材料的密度和它的含水率，而獲得的值是測量含水率的平均值，隨著測量深度的增力口，它的靈敏度隨之減小。當(dāng)測量材料的含水量高于20% 30%或水分不是均勻分布在木板中時，它的測量準確率會大大降低。2)針插式儀表(測量兩電極間的電阻抗)。兩電極插入的深度形成空間，針式儀表僅僅是根此空間來獲得讀數(shù)。測量值是這兩電極間表面到最深處的最大含水率。當(dāng)測量材料的含水率低于8% 10%，測量值的準確性就會大大降低，而且它容易破壞木材表面，測量速度比較慢，短時間內(nèi)無法讀取很多數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微波測量木材濕度電路的設(shè)計。微波法是電測法近年來的最新發(fā)展。這是一種快速、非接觸、無損傷的測量方法，且精度較高。由于微波能夠穿透木料，所以其測量結(jié)果反映了木材內(nèi)部的水分，同時不受木材顏色、結(jié)構(gòu)等因素的影響。最終的測量值是電磁波的衰減信號和傳感器測量信號通過窄帶濾波放大得到駐波比和相位移求得的，這使得測量過程迅速且能根據(jù)實際情況調(diào)整精度和測量范圍。這些優(yōu)點使得微波法非常適合用于木料濕度的實時測量。本發(fā)明包括微波信號產(chǎn)生電路部分、調(diào)制微波信號電路部分、傳感器測量電路部分以及窄帶濾波放大電路部分。所訴的微波信號產(chǎn)生電路部分包括微波源，雙運算放大器UlA,光電稱合器U2,電阻Rl、R2、R3、R4、R5、Re。其中電阻Rl、R2、R3和雙運算放大器U1A，光電耦合器U2組成光電隔離器。電阻R4、R5、Rc組成橋T型衰減器。所訴的調(diào)制微波信號電路部分包括雙運算放大器U5A，光電耦合器U4，編碼開關(guān)S1、S2，%fiR10、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。電阻 R16、R17、R18，雙運算放大器U5A，光電耦合器U4組成光電隔離器。編碼開關(guān)S1、S2，電阻RIO、Rll、R12、R13、R14、R15
組成可調(diào)式橋T型衰減器。
所訴的傳感器測量電路部分包括雙運算放大器U1B、U5B，光電耦合器U3、U6，揚聲器喇叭 LS1、LS2，電阻 R7、R8、R9、R19、R20、R21，電容 C1、C2、C3。電阻 R7、R8、R9，雙運算放大器UlB，光電耦合器U3與電阻R19、R20、R21，雙運算放大器U5B，光電耦合器U6分別組成光電隔離器。揚聲器喇叭LS1、LS2與電容C2、C3組成傳感器部分。所訴的窄帶濾波放大電路部分包括變壓器T1，NPN型晶體管Q1，可調(diào)式電感LI，中頻變壓器(俗稱中周)T2，石英晶體Y1，電阻R22、R23、R24、R25，電容C4、C5、C6、C7、C9，可調(diào)式電容C8。晶體管Ql為中放級；電阻R22、R23、R24和電容C4、C5組成直流偏置電路；電阻R25與電容C6組成去耦電路。石英晶體Yl、可調(diào)式電容C8與可調(diào)式電感LI組成濾波電路。
圖1是本發(fā)明的電路連接示意2是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框架3是橋T 型衰減器和可調(diào)式橋T型衰減器的原理示意4是窄帶濾波放大器的等效電橋原理示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，微波技術(shù)測量木材濕度的電路包括微波信號產(chǎn)生電路部分(I)、調(diào)制微波信號電路部分(2)、傳感器測量電路部分(3) (4)以及窄帶濾波放大電路部分(5)。微波信號產(chǎn)生電路部分(I)主要由光電隔離器和橋T型衰減器組成。光電隔離器具有使輸入輸出互相隔離的作用，因此電信號傳輸具有單向性的特點。光電耦合器中U2的二極管Dl處于由由雙運算放大器UlA組成的反饋通路中，流經(jīng)發(fā)光二極管Dl的電流與光電耦合器中的光敏三極管Q的發(fā)射極產(chǎn)生的電壓V嚴格成線性關(guān)系。圖3為橋T型衰減器和可調(diào)式橋T型衰減器的原理示意圖。橋T型衰減器有如下計算公式:
權(quán)利要求
1.一種微波技術(shù)測量木材濕度的電路包括微波信號產(chǎn)生電路部分、調(diào)制微波信號電路部分、傳感器測量電路部分以及窄帶濾波放大電路部分: 其中所訴的微波信號產(chǎn)生電路部分包括微波源，雙運算放大器UlA,光電稱合器U2,電阻Rl、R2、R3、R4、R5、Re，電阻Rl、R2、R3，雙運算放大器U1A，光電耦合器U2組成光電隔離器，電阻R4、R5、Re組成橋T型衰減器； 所訴的調(diào)制微波信號電路部分包括雙運算放大器U5A，光電耦合器U4，編碼開關(guān)S1、S2,電阻 RIO、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。電阻 R16、R17、R18，雙運算放大器U5A，光電耦合器U4組成光電隔離器，編碼開關(guān)S1、S2，電阻R10、R11、R12、R13、R14、R15組成可調(diào)式橋T型衰減器； 所訴的傳感器測量電路部分包括雙運算放大器U1B、U5B，光電耦合器U3、U6，揚聲器喇叭 LS1、LS2，電阻 R7、R8、R9、R19、R20、R21,電容 Cl、C2、C3,電阻 R7、R8、R9，雙運算放大器UlB，光電耦合器U3與電阻R19、R20、R21，LM358D雙運算放大器U5B，光電耦合器U6分別組成光電隔離器，揚聲器喇機LS1、LS2與電容C2、C3組成傳感器部分； 所訴的窄帶濾波放大電路部分包括變壓器T1，NPN型晶體管Q1，可調(diào)式電感LI，中頻變壓器T2，石英晶體Yl，電阻R22、R23、R24、R25，電容C4、C5、C6、C7、C9，可調(diào)式電容C8，晶體管Ql為中放級，電阻R22、R23、R24和電容C4、C5組成直流偏置電路，電阻R25與電容C6組成去耦電路，石英晶體Y1、可調(diào)式電容CS與可調(diào)式電感LI組成濾波電路。
全文摘要
一種微波測量木材濕度電路的設(shè)計實現(xiàn)了一種快速、非接觸、無損傷且精度較高的微波測量木材濕度的電路，屬于電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。通過xx原理。該電路包括微波信號產(chǎn)生電路部分、傳感器測量電路部分、調(diào)制微波信號電路部分以及窄帶濾波放大電路部分。本發(fā)明的優(yōu)點是微波能夠穿透木料，其測量結(jié)果反映了木材內(nèi)部的水分，同時不受木材顏色、結(jié)構(gòu)等因素的影響。而且其電路最終的測量值是電磁波的衰減信號和傳感器測量信號通過窄帶濾波放大得到駐波比和相位移求得的，這使得測量過程迅速且能根據(jù)實際情況調(diào)整精度和測量范圍。這些優(yōu)點使得這種電路非常適合用于木料濕度的實時、快速在線測量。
文檔編號G01N22/04GK103207189SQ201310031759
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者毛世挺, 陳亮, 吳軍法, 徐珍寶, 張林波, 朱陸洋, 林久奔, 徐強 申請人:毛世挺
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